أخبار

في مواجهة مشكلة التلوث البيئي المتزايدة الخطورة، ازداد الوعي البيئي الاجتماعي تدريجيًا، ونضج التوجه نحو استخدام المواد الطبيعية. وقد جذبت خصائص الألياف النباتية الصديقة للبيئة، وخفة وزنها، وانخفاض استهلاكها للطاقة، وقابليتها للتجديد، اهتمامًا كبيرًا. وسيتضح ذلك في المستقبل المنظور، حيث ستكون هناك درجة عالية من التطور. ومع ذلك، فإن الألياف النباتية مادة غير متجانسة ذات تركيبة وبنية معقدة، ويحتوي سطحها على مجموعات هيدروكسيل محبة للماء. تتطلب تقاربها مع المصفوفة معالجة خاصة لتحسين خصائص المركب. تُستخدم الألياف النباتية في المواد المركبة، ولكن معظمها يقتصر على الألياف القصيرة والألياف المتقطعة. لم يتم استغلال خصائصها الممتازة الأصلية بالكامل، وتُستخدم فقط كحشوات. إذا تمكنا من إدخال تقنية النسيج، فسيكون ذلك حلاً جيدًا. يمكن أن توفر الأشكال الأولية المنسوجة من الألياف النباتية خيارات أداء أكثر للمواد المركبة، ولكن استخدامها أقل نسبيًا حاليًا وتستحق المزيد من البحث والتطوير. إذا تمكنا من إعادة التفكير في طريقة استخدام الألياف التقليدية، وإدخال مفاهيم تكنولوجيا المركبات الحديثة لتحسينها، وتحسين مزايا الاستخدام وتحسين العيوب المتأصلة، فسوف نكون قادرين على إعطاء الألياف النباتية قيمة وتطبيقات جديدة.

لطالما كانت الألياف النباتية جزءًا لا يتجزأ من حياة الإنسان اليومية. وبفضل خصائصها المريحة والمتجددة، أصبحت الألياف النباتية مادة لا غنى عنها في حياة الإنسان. ومع ذلك، مع تقدم التكنولوجيا وصعود صناعة البتروكيماويات، حلت الألياف الصناعية والبلاستيكية تدريجيًا محل الألياف النباتية كمواد رئيسية بفضل مزايا تكنولوجيا الإنتاج المتطورة للغاية وتنوع المنتجات والمتانة العالية. ومع ذلك، فإن البترول ليس موردًا متجددًا، وقد دفعت مشاكل التخلص من النفايات الناتجة عن التخلص من هذه المنتجات والكمية الكبيرة من انبعاثات التلوث أثناء عملية التصنيع الناس إلى إعادة التفكير في قابلية استخدام المواد. في ظل اتجاه حماية البيئة والاستدامة، استعادت الألياف النباتية الطبيعية الاهتمام. في السنوات الأخيرة، بدأت المواد المركبة التي تستخدم الألياف النباتية كمواد تقوية تحظى بالاهتمام.

الألياف النباتية والمركبة

يمكن تصميم الهيكل المركب من خلال عملية التصنيع. توفر الألياف المغلفة بالمصفوفة شكلاً كاملاً ومحدداً للمادة، وتحميها من التلف الناتج عن التأثيرات البيئية، كما تعمل كجسر لنقل الضغط بين الألياف؛ بينما تتحمل الألياف معظم القوة الخارجية بفضل خصائصها الميكانيكية الممتازة، ويمكنها نقلها. يؤدي هذا الترتيب المحدد وظائف مختلفة. بفضل كثافتها المنخفضة ومتانتها العالية، يمكن للألياف النباتية تحسين خصائصها الميكانيكية والحفاظ على كثافتها المنخفضة عند تصنيعها في مركبات FRP. بالإضافة إلى ذلك، تتكون الألياف النباتية في الغالب من تجمعات من الخلايا النباتية، ويمكن للتجاويف والفجوات الموجودة فيها أن توفر خصائص عزل حراري ممتازة للمادة. كما تستفيد من مساميتها، مما يسمح بتبديد الطاقة بسرعة في مواجهة الطاقة الخارجية (مثل الاهتزاز). علاوة على ذلك، فإن عملية إنتاج الألياف النباتية بالكامل تُصدر تلوثًا أقل وتستخدم مواد كيميائية أقل، وتتميز بانخفاض درجة حرارة التشغيل، واستهلاكًا أقل للطاقة، ودرجة تآكل ميكانيكي أقل أثناء المعالجة؛ بالإضافة إلى ذلك، تتميز الألياف النباتية بخصائص طبيعية متجددة، ويمكن تحقيق إنتاج مستدام في ظل إدارة ورقابة معقولة. بفضل التكنولوجيا الحديثة، تم التحكم جيدًا في تحلل المواد ومقاومتها للعوامل الجوية، مما يسمح بتحللها بعد انتهاء دورة حياة المنتج دون التسبب في تراكم النفايات، كما أن الكربون المنبعث من التحلل يُشتق أيضًا من النمو الأولي. ويمكن أن يكون مصدر الكربون في الغلاف الجوي محايدًا للكربون.